なぜバイオセンサーの製造に赤外線を使用するようにしたのか バイオセンサーを作る際には、硬化や乾燥といった工程が非常に重要です。長年にわたり、多くの人々は大きな対流オーブンを使用してきました。しかし、小さなウェハーを処理するためだけに巨大なチャンバーを加熱するのは、時間やエネルギーの無駄遣いになります。 そのため、私たちは赤外線ランプシステムを採用しました。空気を加熱する代わりに、赤外線はエネルギーを直接基板に送り込みます。これにより、より効率的で迅速な処理が可能になります。 速度の面での利点 私たちは通常、短波長の赤外線ランプを使用します。このランプは、ごく狭いスペースに多くのエネルギーを詰め込むことができます。高出力の石英アレイを使えば、熱がほぼ瞬時に発生します。抵抗式ヒーターのように、ゆっくりと温度が上昇する必要はありません。これを「急速加熱処理」と呼びます。これにより、ウェハーが長時間加熱されることがないので、敏感な生物学的試薬が破壊されるのを防ぐことができます。 光の調整 クリーンルームでは汚染が大敵です。不純物が漏れ出るのを防ぐため、ランプには高純度の石英製のケースが使用されています。しかし、これを実現するにはコツがあります。それは、ランプの表面コーティングを調整することです。使用するバイオインクやフォトレジストに応じて、ランプの表面コーティングを調整し、光のスペクトルを材料が吸収しやすいものにします。もし波長が合っていなければ、エネルギーは表面で跳ね返ってしまいます。つまり、何の効果もない光を使っていることになります。波長が合っていれば、エネルギーは正確に目的の場所に届きます。 得失 良い点としては、地球にとって有益であることです。1単位あたりの電力消費量が少ないため、二酸化炭素の排出量も少なくなり、「グリーンファクトリー」の審査員も満足します。また、装置の占有スペースも少なく、空調システムが過剰に働く必要もありません。しかし、全てが完璧というわけではありません。注意が必要です。高密度のランプでは熱の集中が起こりやすく、ウェハーを回転させずに適切な距離を保たないと、均一に加熱されないことがあります。また、処理速度を上げるために出力を高くしすぎると、センサーの端が焼けてしまいます。そのため、PIDコントローラーが必要です。石英は反応が非常に速いため、コントローラーも同様に迅速に動作しなければなりません。